Повышение эффективности использования ресурса автотракторных двигателей систематизацией эксплуатационно-ремонтного цикла на основе диагностирования

• Автор: Данилов, Игорь Кеворкович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 366 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ДВС В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ

1Л.Анализ стратегий обеспечения работоспособности двигателей

1.2. Изменение технического состояния двигателей

в процессе эксплуатации.

1.3. Диагностирование двигателей и его место

при существующей структуре обеспечения работоспособности автомобилей.

1.4. Анализ методов формирования структур ЭРЦ двигателей

1.5. Выводы и задачи исследования

2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ СМАЗКИ, ПАРАМЕТРОВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

И МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ СОПРЯЖЕНИЙ ШАТУННЫХ ПОДШИПНИКОВ.
2.1. Аналитическое исследование процесса изменения толщины масляного слоя в шатунных подшипниках
в эксплуатации
2.2. Оценка условий смазки шатунных подшипников нового семейства двигателей КамАЗ.
2.3. Анализ методов управления структурой технических воздействий за срок службы ДВС
2.4. Выводы
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.
3.1. Общие положения методики экспериментального исследования.
3.2. Методика проведения стендовых исследований
3.3. Оценка точности средств диагностирования технического состояния КШМ и достоверности диагностической информации.
3.4. Методика оценки значимости слагаемых удельных затрат на технические обслуживания и ремонты ДВС.
3.5. Методика сбора и обработки статистических
данных и результатов измерений.
3.6. Устройство для измерения параметров КШМ
и оценки технического состояния ЦПГ
3.7. Выводы.
4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Экспериментальная проверка режимов диагностирования и параметров технического
состояния шатунных подшипников.
4.2. Влияние состояния масляного слоя на вероятность отказов шатунных подшипников.
4.3. Надежность двигателей КамАЗ0 и обоснование структуры обеспечения их работоспособности.
4.4. Выводы
5. СИСТЕМНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПЛАНИРОВАНИЯ РЕМОНТНЫХ ЦИКЛОВ ДВС.
5.1. Организация процесса создания РЦ ДВС.
5.2. Выбор системы организации планирования ремонтных циклов
5.3. Формирование организационных уровней системы планирования РЦ.
5.4. Моделирование параллельных процессов восстановления работоспособности ДВС алгебраическими сетями Петри
5.5. Информационное обеспечение системы планирования гибких ремонтных циклов ДВС
5.6. Выбор модели базы данных информационного обеспечения.
5.7. Создание информационного обеспечения системы планирования ремонтного цикла. Основные этапы формирования базы данных
5.8. Анализ сформированных информационных групп базы данных системы планирования РЦ.
5.9. Выводы
6. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
6.1. Обоснование параметра, нормативов
и периодичности диагностирования
6.2. Алгоритм и технологический процесс диагностирования двигателей КамАЗ.
6.3. Рекомендуемая система обеспечения работоспособности двигателей КамАЗ0,
КамАЗ, КамАЗ .
6.4. Экономическая эффективность результатов
исследования
6.5. Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Многими исследователями ,,,,,,,,6,4 при эксплуатации двигателей предложена модель в виде полинома третьей степени с двумя точками перегиба, первая из которых характеризует окончание периода приработки деталей, в ходе которого скорость изнашивания снижается, вторая начало прогрессирующего до аварийного изнашивания. Но более универсальными на наш взгляд являются зависимости износа деталей от наработки в виде степенной функции, так как для сопряжений ДВС характерны и повышающийся, и понижающийся, и постоянный по скорости изнашивания процессы. Однако, как и в предыдущем случае, он не отражает физической сущности процессов трения и изнашивания. При установившемся режиме работы износ зависит не только от трения, но и от взаимного давления сопряженных деталей. Площадь контакта перестанет увеличиваться, когда сопряженные детали будут соприкасаться по всей поверхности. При этом закончится и период приработки. Если после окончания приработки сила прижатия одной детали к другой постоянна, то износ детали увеличивается пропорционально пробегу. Но сила прижатия одной детали к другой не всегда остается постоянной, а поэтому изменяется и интенсивность изнашивания, в частности, деталей шатуннокривошипной группы и сопряжения цилиндр поршневое кольцо, динамически нагруженных и саморазгружающихся сопряжений. Динамические нагрузки возникают при ускоренном движении отдельных деталей механизмов изза неравномерной работы двигателя. В динамически нагруженных сопряжениях шатунный подшипник шейка по мере износа деталей возникает дополнительная инерционная нагрузка. В саморазгружающихся сопряжениях давление на поверхности трения уменьшается по мере износа сопряжения в процессе эксплуатации цилиндр поршневое кольцо. В процессе эксплуатации двигателя цилиндр и поршневое кольцо изнашиваются по радиальной толщине и высоте. С изменением размеров кольца и цилиндра увеличивается зазор в стыке и уменьшается упругость поршневого кольца. Толщина поршневых колец и гильзы экспоненциально убывает в процессе эксплуатации 3,. Изменение интенсивности изнашивания сопряжения в зависимости от износа оказывает влияние на форму зависимости износа сопряжения от пробега. На основе исследований изнашивания основных сопряжений двигателя, выполненных профессором Ф. Ь параметр, характеризующий изменение интенсивности изнашивания на единицу износа. При этом интенсивность изнашивания динамически нагруженных сопряжении втулка верхней головки шатуна поршневой палец увеличивается в зависимости от пробега, а саморазгружающихся цилиндр поршневое кольцо уменьшается. Это объясняется различными закономерностями изменения интенсивности изнашивания этих сопряжении от износа после окончания приработки. При относительном перемещении поверхностей трения в заданной среде с определнными скоростью и давлением на рабочей поверхности трения изменяется температура. А изменение температуры а0 интенсивность изнашивания при Д 0 Ь коэффициент интенсификации. Справедливость зависимости 1. ДгА, изменение температуры масла ЬЬ2 коэффициенты пропорциональности. Др 0,ДК 0 а, интенсивность изнашивания соответственно при со или оо Др,ДК изменение соответственно давления и скорости скольжения. Приведенные зависимости подтверждаются экспериментальными данными Проникова, Б. И. Костецкого 7,7. При температуре масла на поверхности трения выше критической резко возрастает интенсивность изнашивания, ухудшаются смазывающие свойства масла, ускоряется процесс старения масла. Особенно опасными продуктами окисления являются асфальтены, липкие и не растворимые в масле. Они забивают кольцевые канавки и вызывают пригорание поршневых колец. Применение рекомендованных заводомизготовителем моторных масел 5, позволит этого избежать. Таблица 1. Параметры экспоненциальной зависимости 1. Продолжение табл. Окончание табл. Изнашивание сопряжений двигателя приводит к изменению многих эксплуатационных показателей его работы. Основными сопряжениями, определяющими межремонтный пробег двигателя, являются сопряжения кривошипношатунной и цилиндропоршневой групп. Из всех причин снятия в капитальный ремонт двигателей, например КамАЗ0, на долю подшипников коленчатого вала приходится , а на цилиндропоршневую группу ,,2,3. Как показывают экспериментальные данные рисунок 1.